Summary

زرع الشريان السباتي الكفة لتحريك القص من التوتر في الفئران المستحثة تصلب الشرايين

Published: January 13, 2012
doi:

Summary

تم تصميم الكفة تشنجا المقدمة في هذه المقالة للحث على تصلب الشرايين في الشريان السباتي الفئران المشتركة. يرجع ذلك إلى شكل مخروطي من التجويف الداخلى الكفة مزروع يولد مناطق محددة جيدا من انخفاض الضغط ، القص عالية ومتذبذبة اثار تطور تصلب الشرايين من الآفات الالتهابية الظواهر المختلفة.

Abstract

ومن المقبول على نطاق واسع أن التغيرات في الأوعية الدموية يؤدي إجهاد القص التعبير عن الجينات في الخلايا البطانية التهابات وتصلب الشرايين وبالتالي حمل (مراجعة في 1 و 2). وقد تم التأكيد على دور القص درس على نطاق واسع في المختبر التحقيق في التأثير على ديناميات تدفق الخلايا البطانية 1،3،4 ومثقف في الجسم الحي في جو من الحيوانات والبشر 1،5،6،7،8. ومع ذلك ، يمكن استنساخه عالية نماذج حيوانية صغيرة تسمح التحقيق المنهجي للتأثير إجهاد القص على التنمية وحة نادرة. مؤخرا ، قدم نام آخرون 9 نموذج الفأر الذي ربط فروع الشريان السباتي بإنشاء منطقة التدفق المنخفض ومتذبذبة. على الرغم من أن هذا النموذج أسباب الخلل البطانية وتشكيل سريع للآفات تصلب الشرايين في فئران hyperlipidemic ، فإنه لا يمكن استبعاد أن الاستجابة الالتهابية لوحظ هو ، على الأقل جزئيا ، نتيجة سو بطانية و / أو ضرر نتيجة لربط السفينة.

من أجل تجنب مثل هذه القيود ، فقد تم وضع إجهاد القص تعديل الكفة على أساس ديناميات السوائل المحسوب ، الذي اختير التجويف المخروطي الشكل الداخلي لإنشاء مناطق محددة من انخفاض الضغط ، القص عالية ومتذبذبة داخل الشريان السباتي المشترك 10. من خلال تطبيق هذا النموذج في البريد ئي الفئران خروج المغلوب (APOE) تغذية حمية عالية الكوليسترول نوع الغربية ، والآفات الوعائية تطوير عمليات المنبع والمصب من الكفة. ويرتبط النمط الظاهري مع ديناميكية تدفق الإقليمية 11 على النحو الذي أكده في الجسم الحي التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) 12 : منخفض وإجهاد القص الصفحي المنبع من الكفة أسباب تشكيل لويحات واسعة من النمط الظاهري أكثر عرضة للخطر ، في حين متذبذبة المصب من إجهاد القص الكفة يحرض الآفات مستقرة تصلب الشرايين 11. في تلك المناطق من إجهاد القص وارتفاع تدفق الصفحي في كفة ،عادة ما يتم رصد أي ويحات تصلب الشرايين.

في الختام ، والقص إجراء تعديل الكفة الإجهاد هو نهج يمكن الاعتماد عليها لإنتاج الجراحية آفات تصلب الشرايين في مختلف phenotypically APOE التي تعاني من نقص الفئران.

Protocol

1. إعداد معدل إجهاد القص (صفعة) ومعدل إجهاد القص ويتكون من نصفين طولية من اسطوانة مع تجويف على شكل مخروط. تصنع قذائف نصف polyetherketone بالحرارة التي تنتجها إجراء الصب البلاستيك. وترسل عناصر يلقي بها في حين لا تزال م…

Discussion

من أجل تقليل التفاوت التجريبية فمن المستحسن للعمل مع الحيوانات من العمر نفسه تقريبا ، واتباع نظام غذائي مع التاريخ ذاته. والتحقيق الذي نشر مؤخرا يدل على أن معدل إجهاد القص المطبقة في الفئران wildtype قد تكون نموذجا جيدا للتحقيق في الخلل الوظيفي غشائي والاستجابات الالته?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذه الدراسة في جزء منها من قبل جمعية الألمانية للبحوث (DFG) ، ومشروع GZ PI 771/1-1 ؛ SFB 656 "التصوير الجزيئي القلب والأوعية الدموية" ، مونستر ، ألمانيا (مشاريع C6 ، Z2 ، B3 ، وPM3) ؛ الاتحاد الأوروبي NOE "تشخيص التصوير الجزيئي ، DIMI "(WP 11.1 و 11.2). وقد تم تمويل هذه الدراسة أيضا في جزء من مؤسسة القلب البريطانية ، المملكة المتحدة.

Materials

Name Company Comments
Shear stress modifier (polyetherketone) Promolding BV http://promolding.nl The casts are sent out while still connected to the runner. Thus, the single elements have to be cut off before usage.

References

  1. Chiu, J. J., Chien, S. Effects of disturbed flow on vascular endothelium: pathophysiological basis and clinical perspectives. Physiol. Rev. 91, 327-387 (2011).
  2. Cunningham, K. S., Gotlieb, A. I. The role of shear stress in the pathogenesis of atherosclerosis. Lab. Invest. 85, 9-23 (2005).
  3. Ali, F., Zakkar, M., Karu, K., Lidington, E. A., Hamdulay, S. S., Boyle, J. J., Zloh, M., Bauer, A., Haskard, D. O., Evans, P. C., Mason, J. C. Induction of the cytoprotective enzyme heme oxygenase-1 by statins is enhanced in vascular endothelium exposed to laminar shear stress and impaired by disturbed flow. J. Biol. Chem. 284, 18882-18892 (2009).
  4. Hastings, N. E., Simmers, M. B., McDonald, O. G., Wamhoff, B. R., Blackman, B. R. Atherosclerosis-prone hemodynamics differentially regulates endothelial and smooth muscle cell phenotypes and promotes pro-inflammatory priming. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 293, C1824-C1833 (2007).
  5. Zheng, J., Abendschein, D. R., Okamoto, R. J., Yang, D., McCommis, K. S., Misselwitz, B., Gropler, R. J., Tang, D. MRI-based biomechanical imaging: initial study on early plaque progression and vessel remodeling. Magn. Reson. Imaging. 27, 1309-1318 (2009).
  6. Stone, P. H., Coskun, A. U., Kinlay, S., Clark, M. E., Sonka, M., Wahle, A., Ilegbusi, O. J., Yeghiazarians, Y., Popma, J. J., Orav, J., Kuntz, R. E., Feldman, C. L. Effect of endothelial shear stress on the progression of coronary artery disease, vascular remodeling, and in-stent restenosis in humans: in vivo 6-month follow-up study. Circulation. 108, 438-444 (2003).
  7. Pedersen, E. M., Oyre, S., Agerbaek, M., Kristensen, I. B., Ringgaard, S., Boesiger, P., Paaske, W. P. Distribution of early atherosclerotic lesions in the human abdominal aorta correlates with wall shear stresses measured in vivo. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 18, 328-333 (1999).
  8. Buchanan, J. R., Kleinstreuer, C., Truskey, G. A., Lei, M. Relation between non-uniform hemodynamics and sites of altered permeability and lesion growth at the rabbit aorto-celiac junction. Atherosclerosis. 143, 27-40 (1999).
  9. Nam, D., Ni, C. W., Rezvan, A., Suo, J., Budzyn, K., Llanos, A., Harrison, D., Giddens, D., Jo, H. Partial carotid ligation is a model of acutely induced disturbed flow, leading to rapid endothelial dysfunction and atherosclerosis. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 297, 1535-1543 (2009).
  10. Cheng, C., van Haperen, R., de Waard, M., van Damme, L. C., Tempel, D., Hanemaaijer, L., van Cappellen, G. W., Bos, J., Slager, C. J., Duncker, D. J., van der Steen, A. F., de Crom, R., Krams, R. Shear stress affects the intracellular distribution of eNOS: direct demonstration by a novel in vivo technique. Blood. 106, 3691-3698 (2005).
  11. Cheng, C., Tempel, D., van Haperen, R., van der Baan, A., Grosveld, F., Daemen, M. J., Krams, R., de Crom, R. Atherosclerotic lesion size and vulnerability are determined by patterns of fluid shear stress. Circulation. 113, 2744-2753 (2006).
  12. van Bochove, G. S., Straathof, R., Krams, R., Nicolay, K., Strijkers, G. J. MRI-determined carotid artery flow velocities and wall shear stress in a mouse model of vulnerable and stable atherosclerotic plaque. MAGMA. 23, 77-84 (2010).
  13. Cuhlmann, S., Van der Heiden, K., Saliba, D., Tremoleda, J. L., Khalil, M., Zakkar, M., Chaudhury, H., Luong, L. A., Mason, J. C., Udalova, I., Gsell, W., Jones, H., Haskard, D. O., Krams, R., Evans, P. C. Disturbed Blood Flow Induces RelA Expression via c-Jun N-Terminal Kinase 1: A Novel Mode of NF-{kappa}B Regulation That Promotes Arterial Inflammation. Circ. Res. 108, (2011).
check_url/3308?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Kuhlmann, M. T., Cuhlmann, S., Hoppe, I., Krams, R., Evans, P. C., Strijkers, G. J., Nicolay, K., Hermann, S., Schäfers, M. Implantation of a Carotid Cuff for Triggering Shear-stress Induced Atherosclerosis in Mice. J. Vis. Exp. (59), e3308, doi:10.3791/3308 (2012).

View Video